Инженерная школа энергетики при ТПУ (Томском политехническом университете), а именно – лаборатория моделирования процессов тепломассопереноса, получила президентский грант на исследования, в результате которых был предложен новый способ очистки воды. Дело в том, что на сегодняшний день вместе со стоками в мировые воды попадают различные опасные для экосистемы загрязнители, в том числе, нефтепродукты и тяжелые металлы, поэтому подобные разработки являются весьма актуальными.

Исследователи направили свое внимание на разработку теории и эксперименты с измельчением капель жидкости при помощи взрыва, в результате чего получили эффективный, быстрый и бюджетный способ термической очистки промышленных стоков и питьевой воды. Данная технология позволяет убрать из очищаемой жидкости различные химически агрессивные, горючие и токсичные смеси.

Процесс очистки, предложенный исследователями из Томска, состоит из нескольких основных этапов:

• Превращение загрязненной жидкости в суспензию или эмульсию. В первом случае в воду добавляют твердые примеси, измельченные до нужного состояния, во втором – нерастворимые в воде жидкости.

• Нагревание. Полученную эмульсию или суспензию подогревают в специальной камере до 300-500 градусов по Цельсию, вследствие чего внутри капли образуется перепад давления (между двумя видами жидкостей в эмульсиях и между жидкостью и твердой частицей в суспензиях). Из-за этого перепада между разнородными компонентами происходит «взрыв», разрушающий межфазные границы. Запускается цепная реакция: из одной капли путем взрыва образуется множество, они в свою очередь также «взрываются» и измельчаются дальше.

• Сбор очищенной воды. В ходе процесса нагревания и цепочки взрывов вода испаряется, а негорючие примеси выпадают осадок (в то время как горючие выгорают). В результате конденсации водяной пар превращается в очищенную жидкость, которую затем собирают для дальнейшего применения (допускается повторное применение очищенной таким образом воды для технических целей).

Термическая очистка изучалась и опробовалась учеными в разных уголках мира, поэтому ее сложно назвать инновационной. Однако у технологии российских разработчиков есть один важный плюс: ее можно использовать для неоднородных по составу и структуре жидкостей, в которой присутствует сразу несколько различных загрязнителей.